Ученые обнаружили звездную пыль в снегах Антарктиды

pixabay.com

Группа ученых проанализировала полтонны свежего снега из Антарктиды и с удивлением обнаружила в нем значительное количество изотопа железа, который не производится на Земле естественным образом.

Другие ученые ранее обнаружили тот же редкий изотоп в глубоководных отложениях. Речь идет о железе-60, которое имеет на четыре нейтрона больше, чем самая распространенная форма элемента на Земле. Но в земной коре железо-60, скорее всего, появилось миллионы лет назад. Каким образом изотоп мог оказаться в свежем снеге из Антарктиды, который скопился всего за несколько десятилетий?

«Это первое свидетельство того, что кто-то увидел нечто из недавнего прошлого», - рассказал ведущий автор исследования Доминик Колл. Свои выводы ученые опубликовали в журнале Physical Review Letters.

Космические объекты размером от пылинки до метеоров регулярно падают на Землю, но они, как правило, состоят из тех же материалов, что и наша планета, поскольку все в Солнечной системе, включая само Солнце, было создано из одних и тех же строительных «блоков» миллиарды лет назад. Так как железо-60 не относится к числу этих распространенных материалов, оно, должно быть, прибыло откуда-то из-за границ Солнечной системы.

«Межзвездный метеор - очень редкое явление. Однако, чем меньше размер объектов, тем их больше», - сказал астроном Гарварда Ави Леб. Частицы звездной пыли должны часто падать на поверхность Земли, но выделение их из множества других частиц вокруг является довольной сложной задачей.

Но на Южном полюсе исследователи должны учитывать возможные земные источники изотопов, такие как ядерные электростанции и испытания ядерного оружия. Колл и его коллеги подсчитали, сколько железа-60 может быть произведено ядерными реакторами, испытаниями и авариями, такими как катастрофа 2011 года на Фукусиме, и выявили лишь незначительное количество. Изучая дополнительные изотопы, такие как марганец-53, они также исключили какой-либо значительный вклад космических лучей, которые генерируют железо-60 при взаимодействии с пылью и метеоритами.

То, что осталось, в сотни раз превышало ожидаемое количество изотопа железа, в результате чего ученые пришли к выводу, что они обнаружили именно межзвездный элемент.

Колл и его коллеги сосредоточили свой анализ на железе-60 из-за его редкости и периода полураспада, который составляет 2,6 млн лет. Многие другие изотопы, которые могли прибыть с межзвездными метеоритами, не настолько стабильны, а их периоды полураспада настолько короткие, что ученые не успевают найти их до того, как они исчезнут.

Звезды выбрасывают множество крошечных частиц в течение всей своей жизни. Но когда они молодые, то обычно выбрасывают более легкие металлы, такие как углерод и кислород. (Астрономы склонны называть все, что больше гелия, «металлом».) Старые, массивные звезды и взрывы сверхновых определенных типов, могут выбрасывать частицы более тяжелых металлов, в том числе железо-60 и его стабильного «кузена» - железо-56. Железо, как правило, является последним элементом, который звезда может производить на заключительных этапах жизни, после чего она взрывается. Однако изотопы железа могут образовывать только звезды, в десятки раз более массивные, чем наше Солнце, а это означает, что железо-60, обнаруженное в Антарктиде, пришло к нам из-за пределов Солнечной системы.

«Должно быть, это была сверхновая, не так близко, чтобы убить нас, но не слишком далеко, чтобы быть рассеянной в космосе», - сказал Колл.

Это означает, что наша планета, вероятно, собрала эти частицы, путешествуя через Местное Межзвездное Облако. Эта область протяженностью 30 световых лет, через которую в настоящее время проходит Солнечная система и которую вот-вот покинет.

Однако в окрестностях нашей звезды нет сверхновых, что мешает ученым выяснить, откуда взялась обогащенная изотопами пыль. Колл надеется, что больше данных могут помочь прояснить эту часть истории. Такие исследования позволили бы изучить прошлое и могли бы более точно определить, когда эти чужеродные частицы начали распространяться по нашей планете.

Ученые обнаружили звездную пыль в снегах Антарктиды

Картина дня

Наши публикации